渐次重叠成层状，在长期的地压和地热作用下被压紧，一部分又成为板岩或页岩状的黏土，这就是硬质粘土组织结构十分致密，质地坚硬，有贝壳状断口，有的表面稍有滑腻感。外观颜色一般呈浅灰色、灰白色或灰色，易风化碎裂成碎块。硬质黏土颗粒极细，在水中不易分散，可塑性很低。真比重波动于2..65,烧后呈白色或接近白色，并夹杂有淡黄色(Fe2O3含量高的料块)。
我国目前已知的硬质粘土主要矿物是高岭石，间或有少量的地开石或云母类矿物伴生。从化学组成上看，它接近于高岭石的理论组成，Al2O3和SiO2含量的波动范围较小，
杂质常有Fe2O3、TiO2、K2O、Na2O、CaO、MgO及FeS2,含量较低。Fe2O3—般为1.0%1.5%，耐火度高达℃。
硬质粘土中的杂质含量常因伴生矿物而有明显不同。高碱硬质粘土(K2O+Na2O1%),当其它有害组分含量较低时，也可作耐火粘土使用；高钦硬质黏土(TiO24.5%),含有少量钛矿物，可降低烧结温度，利于烧结，含钛较高则严重影响其高温性能；高铁硬质粘土(Fe2O33.5%),Fe20:i较高将降低原料的耐火性能，并影响外观。
焦宝石是我国优质硬质粘土的代表，煅烧后Al2O3含量在44%46%左右，Fe2O3小于2%,成分稳定、均匀，结构致密，锻烧后呈白色，是耐火材料的优质原料，山东淄博及河南鲁山等地出产。山西朔州一带出产极低铁含量的优质硬质粘土，其Fe2O30.4%,TiO20.6%,是合成低铝莫来石的优质原料。